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Die Erfindung betrifft eine Haftklebemasse
für ein-
und beidseitig haftklebrige Klebefolienstreifen, welche sich durch
dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene rückstands- und zerstörungsfrei
wieder ablösen
lassen bestehend aus einer Mischung mit mindestens einem Blockcopolymer
und mindestens einem Klebrigmacher.
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Ferner betrifft die Erfindung die
Verwendung der Haftklebemasse.
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Elastisch oder plastisch hochdehnbare
Selbstklebebänder,
welche sich durch dehnendes Verstrecken in der Verklebungsebene
rückstands-
und zerstörungsfrei
wieder ablösen
lassen, sind beispielsweise aus der
US 4,024,312 A ,
DE 33 31 016 C2 , WO 92/01132 A1, WO 92/11333
A1,
DE 42 22 849 C1 ,
WO 95/06691 A1,
DE
195 31 696 A1 ,
DE
196 26 870 A1 ,
DE
196 49 727 A1 ,
DE
196 49 728 A1 ,
DE
196 49 729 A1 ,
DE
197 08 364 A1 ,
DE
197 20 145 A1 ,
DE
198 20 854 A1 , WO 99/37729 A1 und
DE 100 03 318 A1 bekannt
und werden nachfolgend auch als stripfähige Selbstklebebänder bezeichnet.
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Eingesetzt werden solche stripfähigen Selbstklebebänder häufig in
Form von ein- oder beidseitig haftklebrigen Klebefolienstreifen,
die bevorzugt einen nicht haftklebrigen Anfassbereich aufweisen,
von welchem aus der Ablöseprozess
eingeleitet wird.
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Besondere Anwendungen entsprechender
Selbstklebebänder
finden sich in der
DE
42 33 872 A1 ,
DE 195
11 288 A1 ,
US
5,507,464 A ,
US
5,672,402 A und WO 94/21157 A1, spezielle Ausführungsformen
sind zum Beispiel in der
DE
44 28 587 A1 ,
DE
44 31 914 A1 , WO 97/07172 A1,
DE 196 27 400 A1 , WO 98/03601
A1 und
DE 196 49 636
A1 ,
DE 197
20 526 A1 ,
DE
197 23 177 A1 ,
DE
297 23 198 A1 ,
DE
197 26 375 A1 ,
DE
197 56 084 A1 ,
DE
197 56 816 A1 ,
DE
198 42 864 A1 ,
DE
198 42 865 A1 , WO 99/31193 A1, WO 99/37729 A1 und WO 99/63018
A1 beschrieben.
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Einsatzgebiete vorgenannter stripfähiger Klebfolienstreifen
beinhalten insbesondere die rückstands- und
zerstörungsfrei
wieder ablösbare
Fixierung leichter bis mittelschwerer Gegenstände im Wohn-, Arbeits- und
Bürobereich.
Sie ersetzen hierbei klassische Befestigungsmittel wie zum Beispiel
Stecknadeln, Pin-Nadeln, Heftzwecken, Nägel, Schrauben, klassische
Selbstklebebänder
und Flüssigklebstoffe.
Wesentlich für den
erfolgreichen Einsatz der Klebefolienstreifen ist neben der Möglichkeit
des rückstands- und zerstörungsfreien
Wiederablösens
verklebter Gegenstände
deren einfache und schnelle Verklebung sowie für die vorgesehene Verklebungsdauer
deren sicherer Halt. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen,
dass die Funktionsfähigkeit
der Klebestreifen auf einer Vielzahl von Substraten gegeben sein
muss, um als Universalfixierung im Wohn-, Arbeits- und Bürobereich
dienen zu können.
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Obwohl in der oben zitierten Patentliteratur
eine breite Palette von Haftklebemassen für die Verwendung in stripfähigen Selbstklebebändern beschrieben
werden, so weisen aktuell im Markt befindliche Handelsprodukte (zum
Beispiel tesa® Powerstrips® der
tesa AG, 3M Command® Adhesive Klebestreifen
der Firma 3M sowie Plastofix® Formule Force 1000 Klebestreifen
der Firma Plasto S.A.) sämtlichst
Haftklebemassen auf Basis von Styrolblockcopolymeren mit im Elastomerblock
ungesättigten
Polydienblöcken
auf.
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Typischerweise finden lineare oder
radiale Blockcopolymere auf Basis von Polystyrolblöcken und
Polybutadienblöcken
und/oder Polyisoprenblöcken
also zum Beispiel radiale Styrol-Butadien-(SB)n und/oder
lineare Styrol-Butadien-Styrol-(SBS) und/oder lineare Styrol-Isopren-Styrolblockcopolymere
(SIS) Verwendung. Vorteile vorgenannter styrolblockcopolymerbasierender
Haftklebemassen für
den Einsatz in stripfähigen Selbstklebebändern sind
zum Beispiel die mit ihnen erreichbaren sehr hohen Verklebungsfestigkeiten
(bedingt u.a. durch die gleichzeitige Realisierung einer sehr hohen
Kohäsion
und sehr hoher Klebkräfte),
eine ausgeprägte
Reduzierung der Haftklebrigkeit beim verstreckenden Ablösen (welches
den Ablöseprozess
deutlich erleichtert oder gar erst ermöglicht) sowie eine sehr hohe
Zugfestigkeit, welche insbesondere für einen reißerfreien Ablöseprozess
wesentlich ist.
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Die im Markt befindlichen Produkte,
welche sämtlich
Haftklebemassen auf Basis von Styrolblockcopolymeren nutzen, zeigen
Schwächen
bei der Verklebungsfestigkeit unter Einfluss von Luftfeuchtigkeit
oder Wasser. Besonders ausgeprägt
ist dieses Verhalten bei Verklebungen auf hydrophilen Untergründen wie
Glas oder Keramik. Insbesondere bei Feuchtigkeitseinwirkung kurz
nach der Verklebung von mittelschweren Gegenständen kommt es häufig zum
Versagen der Haftklebestreifen. Die Halteleistung wird unter Feuchtigkeitseinfluss besonders
bei denjenigen Haftklebestreifen verringert, die unpolare Klebharze
wie Kohlenwasserstoffharze oder Polyterpenharze enthalten.
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Bei Produkten, die einen Schaumstoffzwischenträger enthalten,
auf dem auf beiden Seiten Klebemasse aufgebracht wurde, ist die
Abnahme der Verklebungsfestigkeit unter Feuchtigkeitseinwirkung
stärker
ausgeprägt,
als bei Klebestreifen, die nur aus einer Klebemasseschicht bestehen.
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Ein Versagen der Verklebung tritt
bei einer reinen Schälbelastung
und besonders bei einer Kippscherbelastung (bei der ein Drehmoment
wirksam ist, wie zum Beispiel bei der Verklebung eines Hakens mit
einem bestimmten Hebel, an den etwas angehängt wird) deutlich stärker auf,
als bei einer reinen Scherbelastung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Haftklebemasse für
einen ein- oder beidseitig haftklebrigen Klebfolienstreifen vorzulegen,
welcher sich durch dehnendes Verstrecken im wesentlichen parallel zur
Verklebungsebene rückstands-
und zerstörungsfrei
auch von empfindlichen Untergründen
wiederablösen lässt und
welcher auch bei erhöhter
Luftfeuchtigkeit gute Verklebungsfestigkeiten auch auf hydrophilen
Untergründen
wie Glas oder Keramik besitzt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
eine Haftklebemasse, wie sie im Hauptanspruch gezeigt ist. Vorteilhafte Weiterbildungen
des Erfindungsgegenstands finden sich in den Unteransprüchen wieder.
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Demgemäss betrifft die Erfindung eine
Haftklebemasse bestehend aus einer Mischung mit mindestens einem
Blockcopolymer und mindestens einem Klebrigmacher, bei der in die
Mischung wenigstens ein in Wasser lösbares Polymer eingearbeitet
ist.
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Bei einer großen Anzahl von Haftklebemassen
lässt die
Verklebungsleistung unter dem Einfluss von hoher Luftfeuchtigkeit
oder Wasser deutlich nach. Nicht nur, dass feuchte beziehungsweise
nasse Klebestreifen deutlich schlechter oder gar nicht kleben, beziehungsweise
man sie nur schwer auf nassen Untergründen verkleben kann, sondern
bereits bestehende Verklebungen eines Klebebandes auf einem Untergrund
können durch
den Einfluss von Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser in der Belastbarkeit
verschlechtert werden, beziehungsweise ganz versagen. Dieses Phänomen ist
besonders ausgeprägt
bei hydrophilen Untergründen
wie Glas oder Keramikprodukten wie Kacheln. Gerade Keramikkacheln
findet man häufig
in Badezimmer oder Küche,
wo die Luftfeuchtigkeit kurzfristig sehr stark ansteigen kann. Hydrophile
Untergründe
besitzen die Eigenschaft, oftmals eine sehr dünne Schicht adsorbierten Wassers
auf der Oberfläche
gebunden zu haben, die erst bei sehr hohen Temperaturen entfernt
werden kann. Durch diese dünne
Wasserschicht kann Feuchtigkeit oder Wasser von Glas sehr leicht
aufgenommen werden. Durch die molekulare Struktur des Glases ist
dieses sogar in der Lage, Wasser auch im Glas selber aufzunehmen
und nicht nur an der Oberfläche
zu absorbieren. Ähnliches
gilt auch für
Keramikprodukte.
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Wird nun ein Klebeband auf Keramikprodukten
oder Glas verklebt, bleibt eine dünne Wasserschicht zwischen
dem Klebeband und dem Glas bestehen. Diese Schicht ist so dünn, dass
die Verklebungseigenschaften des Klebebandes nicht beeinflusst werden,
der Verbund zwischen Klebeband und Glas kann sehr stark sein, ähnlich dem
von Stahl und dem selben Klebeband.
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Wirkt auf die Verklebung Feuchtigkeit
in Form von hoher Luftfeuchtigkeit oder Wasser ein, kann die Wasserschicht
zwischen Glas und Klebestreifen weiteres Wasser aufnehmen, wodurch
die Schicht anwächst. Wasser
kann auch durch das Glas an die Verklebungsfläche diffundieren. Die Verklebungsleistung
nimmt dadurch in der Art ab, dass es zum Versagen der Verklebung
führen
kann.
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Für
Klebmassen, die auch unter diesen Bedingungen gut kleben werden
standardmäßig sehr
weiche Klebemassen verwendet, die alle Poren des Glases verschließen können, so
dass das Wasser nicht mehr in die Zwischenschicht hineindiffundieren
kann. Dieser Weg wird zum Beispiel bei der Verklebung von Doppelglasscheiben
beschritten, wo ein Isobutylkautschukkleber zum Einsatz kommt (laut
Skeist, „Handbook
of Adhesives", 2.
Auflage, 1977).
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Für
stripfähige
Systeme wie sie oben beschrieben werden, ist dieser Weg nicht möglich, wenn
die Klebestreifen eine sehr hohe Verklebungsfestigkeit bieten sollen
und auch durch Ziehen in der Verklebungsebene zerstörungsfrei
wieder entfernbar sein sollen. Diese beiden Eigenschaften sind nur
zu erreichen, wenn die Klebemasse eine hohe Kohäsion und hohe Reißfestigkeit
besitzt, das heißt,
die Klebemasse muss verhältnismäßig hart
eingestellt werden. Dadurch können
die beschriebenen Klebemassen nicht so exzellent auf das Glas oder
die Keramik aufziehen, dass alle Poren des Glases verschlossen werden.
Wasser kann daher in den Zwischenraum eindringen und zum Versagen
der Verklebung führen.
Besonders stark ausgeprägt
ist dieser Effekt bei Verwendung von Klebestreifen mit einem Schaumstoffzwischenträger. Wasser
oder Feuchtigkeit dringen hier sehr viel schneller ein als bei Klebestreifen,
die nur aus dieser Klebemasse bestehen ohne Verwendung eines solchen
Zwischenträgers.
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Überraschenderweise
wurde gefunden, dass durch die Zugabe von in Wasser löslichen
Polymeren die Halteleistung der Klebestreifen unter Feuchtigkeit
auf hydrophilen Untergründen
deutlich gesteigert werden kann.
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Wahrscheinlich verlangsamen die wasserlöslichen
Polymere ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Grenzfläche zwischen
Haftklebestreifen und Untergrund.
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Solche in Wasser lösbare Verbindungen
können
zum Beispiel Natriumsalze der Polyacrylsäure oder Polyvinylpyrolidon
sein. Diese Polymere beginnen in Wasser erst zu quellen und lösen sich
dann bei Anwesenheit von genügend
Wasser vollständig
auf. Bei Einwirkung von Luftfeuchtigkeit oder kurzzeitiger Einwirkung von
Wasser werden die löslichen
Polymere nur angequollen, eine vollständige Auflösung findet nicht mehr statt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die wasserlöslichen
Polymere weder physikalisch noch chemisch vernetzt. Unvernetzte
Polymere haben den Vorteil, dass sie besser in die Klebmasse eingearbeitet
werden können,
sowohl bei einem Prozess aus der Lösung als auch bei einer Compoundierung aus
der Schmelze.
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Die wasserlöslichen Polymere sind bevorzugt
in einem Bereich zwischen 0,5 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt
zwischen 2 bis 8 Gew.-% bezogen auf die Haftklebemasse enthalten.
Die Zugabe geringer Menge an wasserlöslichen Polymeren hat den Vorteil,
dass die mechanischen und klebtechnischen Eigenschaften der Haftklebestreifen
auf trockenen Untergründen
nicht in der Art verändert
werden, dass der eigentliche Einsatzzweck eingeschränkt wird.
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Die wasserlöslichen Polymere können auf
unterschiedlicher chemischer Basis eingesetzt werden, wie zum Beispiel
Natriumsalze der Polyacrylsäure,
stärkemodifizierte
Polyacrylsäure,
Polyacrylamide, Polysulfonsäure,
Polyvinylpyrolidon, Polyvinylalkohol oder Carboxymethylcellulose.
Die wasserlöslichen
Polymere sind in der Lage, Wasser aufzunehmen, und aufzuquellen.
Sie lassen sich zum Teil in organischen Lösungsmitteln lösen und/oder
in der Hitze aufschmelzen, wodurch sie gut in die Klebmassen eingearbeitet
werden können.
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Die wasserlöslichen Polymere liegen in
der Klebmasse entweder gelöst
oder dispergiert vor.
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Da sie nur in geringer Konzentration
vorhanden sind und kaum Wechselwirkungen mit den anderen Rohstoffen
eingehen, haben sie nur einen geringen Einfluss auf die mechanischen
Eigenschaften von mit der Haftklebemasse gebildeten Haftklebestreifen.
Die klebtechnischen Eigenschaften im Trockenen zeigen ebenfalls
keinen Einfluss bei der Zugabe dieser Polymere.
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Schon in einer Konzentration von
1 Gew.-% wasserlösliches
Polymer bezogen auf die Gesamtklebemasse ist eine Verringerung bei
der Feuchtigkeitsempfindlichkeit zu erzielen. Die Menge an wasserlöslichem Polymer,
die für
eine ausreichende Klebleistung nötig
ist, hängt
dabei von der Art des Polymers, von der Härte der Klebemasse, von dem
zu erreichenden Leistungsvermögen
und auch vom Untergrund ab, um nur einige Einflüsse zu nennen.
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Ferner umfasst die Erfindung die
Verwendung der Haftklebemasse zur Herstellung eines ein- und/oder beidseitigen
haftklebrigen Klebefolienstreifens.
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Als Haftklebemassen finden solche
auf Basis von Blockcopolymeren enthaltenden Polymerblöcke gebildet
von Vinylaromaten (A-Blöcke),
wie zum Beispiel Styrol und solchen gebildet durch Polymerisation
von 1,3-Dienen (B-Blöcke),
wie zum Beispiel Butadien und Isopren Anwendung. Resultierende Blockcopolymere können gleiche
oder unterschiedliche D-Blöcke
enthalten, die teilweise, selektiv oder vollständig hydriert sein können. Blockcopolymere
können
lineare A-B-A Struktur aufweisen. Einsetzbar sind ebenfalls Blockcopolymere
von radialer Gestalt sowie sternförmige und lineare Multiblockcopolymere.
Als weitere Komponente können A-B
Zweiblockcopolymere vorhanden sein. Blockcopolymere von Vinylaromaten
und Isobutylen sind ebenfalls einsetzbar. Sämtliche der vorgenannten Polymere
können
allein oder im Gemisch miteinander genutzt werden.
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Anstelle von Polystyrolblöcken können auch
Polymerblöcke
auf Basis anderer aromatenhaltiger Homo- und Copolymere (C8- bis
C12-Aromaten) mit Glasübergangstemperaturen
von > ca. 75 °C genutzt
werden, wie zum Beispiel α-methylstyrolhaltige
Aromatenblöcke.
Gleichfalls sind Polymerblöcke
auf Basis von (Meth)acrylathomo- und (Meth)acrylatcopolymeren mit
Glasübergangstemperaturen
von > 75 °C nutzbar.
Hierbei können
sowohl Blockcopolymere zum Einsatz kommen, welche als Hartblöcke ausschließlich solche
auf Basis von (Meth)acrylatpolymeren nutzen als auch solche, welche
sowohl Polyaromatenblöcke,
zum Beispiel Polystyrolblöcke,
als auch Poly(meth)acrylatblöcke
nutzen.
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Anstelle von Styrol-Butadien-Blockcopolymeren
und Styrol-Isopren-Blockcopolymeren und deren Hydrierungsprodukten,
mithin Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymere und Styrol-Ethylen/Propylen-Blockcopolymere,
können
ebenfalls Blockcopolymere und deren Hydrierungsprodukte genutzt
werden, welche weitere polydienhaltige Elastomerblöcke nutzen,
wie zum Beispiel Copolymere mehrerer unterschiedlicher 1,3-Diene. Verwendbar
sind des weiteren funktionalisierte Blockcopolymere, bei denen das
Blockcopolymer ein maleinsäureanhydridmodifiziertes
oder silanmodifiziertes Styrolblockcopolymer ist.
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Typische Einsatzkonzentrationen für das Blockcopolymer
liegen in einer Konzentration im Bereich zwischen 20 Gew.-% und
70 Gew.-%, insbesondere im Bereich zwischen 30 Gew.-% und 60 Gew.-%
und besonders bevorzugt im Bereich von 35 Gew.-% und 55 Gew.-%,
vor.
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Als weitere Polymere können solche
auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene,
wie natürliche
oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch
im wesentlichen gesättigte
Elastomere, wie zum Beispiel ein gesättigtes Ethylen-Propylen-Copolymer,
ein α-Olefincopolymer,
ein Polyisobutylen, ein Butylkautschuk, ein Ethylen-Propylenkautschuk,
oder ein chemisch funktionalisierter Kohlenwasserstoff, wie ein
halogenhaltiges, acrylathaltiges oder vinyletherhaltiges Polyolefin
enthalten sein, die die vinylaromatenhaltigen Blockcopolymere bis
zu ca. 100 phr (parts per hundred parts of resin) bezogen auf das
Styrolblockcopolymer ersetzen können.
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Die Haftklebemasse kann durch chemische,
insbesondere strahlenchemische, zum Beispiel durch UV-Bestrahlung,
oder durch Bestrahlung mittels schneller Elektronen, vernetzt werden.
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Haftklebemassen der vorliegenden
Erfindung sind optional solche, deren Haftklebrigkeit erst durch thermische
oder Lösemittelaktivierung
erzeugt wird.
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Geeignete Haftklebemassen sind neben
den zuvor beschriebenen auf Basis vinylaromatenhaltiger Blockcopolymere
all solche, welche über
eine für
den Ablöseprozess
ausreichende Reißfestigkeit,
Kohäsion und
Dehnung vertilgen. Entsprechende Haftklebemassen können allein
oder in Kombination mit solchen auf Basis vinylaromatenhaltiger
Blockcopolymere eingesetzt werden.
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Der Klebrigmacher ist ein Klebharz,
das mit dem Elastomerblock der Styrolblockcopolymere verträglich ist.
Geeignete Klebharze sind u.a. vorzugsweise nicht hydrierte, partiell
oder vollständig
hydrierte Harze auf Basis von Kolophonium oder Kolophoniumderivaten,
hydrierte Polymerisate des Dicyclopentadiens, nicht hydrierte, partiell,
selektiv oder vollständig
hydrierte Kohlenwasserstoffharze auf Basis von C5-, C5-/C9- oder C9-Monomerströmen, Polyterpenharze
auf Basis von α-Pinen
und/oder β-Pinen und/oder δ-Limonen,
ein hydriertes Polymerisat reiner C8- oder C9-Aromaten. Vorgenannte
Klebharze können
sowohl allein als auch im Gemisch eingesetzt werden.
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Vorzugsweise enthält die Mischung wenigstens
ein Additiv. Zur Stabilisierung der Haftklebemassen werden üblicherweise
Antioxidantien zugesetzt. Additive können primäre oder sekundäre Antioxidantien
sein, insbesondere kommen als primäre Antioxidantien sterisch
gehinderte Phenole und als sekundäre Antioxidantien Phosphite
oder Thiole zum Einsatz. Auch C-Radikalfänger können zugesetzt werden.
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Als Additiv können auch Lichtschutzmittel
verwendet werden, wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine.
Ebenfalls können
Antiozonantien, Metalldesaktivatoren, Verarbeitungshilfsmittel oder endblockverstärkende Harze
zugesetzt werden.
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Weitere mögliche Additive können Plastifizierungsmittel
sein. Als Plastifizierungsmittel können Flüssigharze, Weichmacheröle oder
niedermolekulares flüssige
Polymere, die ein niedermolekulares Polyisobutylen mit einer Molmasse < 1500 g/mol oder
einen flüssigen
EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer)-Typ mit einem maximalen
Mengenanteil von 20 Gew.-% besitzen, verwendet werden.
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Füllstoffe,
wie zum Beispiel Siliziumdioxid, Glas (gemahlen oder in Form von
Kugeln), Aluminiumoxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Titandioxid oder
Ruß, um
nur einige zu nennen, ebenso Farbpigmente und Farbstoffe sowie optische
Aufheller können
ebenfalls verwendet werden.
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Erfindungsgemäße Haftklebemassen können sowohl
für einschichtige
durch dehnendes Verstrecken rückstands-
und zerstörungsfrei
wiederablösbare
Selbstklebebänder
(zum Beispiel entsprechend
DE
33 31 016 C2 ,
DE
42 22 849 C1 oder WO 98/03601 A1) als auch für mehrschichtige
Selbstklebebänder
ohne oder mit Schaumstoffzwischenträger (zum Beispiel entsprechend
DE 197 08 366 A1 ,
DE 198 20 858 A1 ,
WO 92/11333 A1,
DE
196 49 727 A1 ,
DE
196 49 728 A1 ,
DE
196 49 729 A1 ,
DE
197 20 145 A1 ,
US
5,516,581 A oder WO 95/06691 A1) verwendet werden. Im Falle
der Verwendung in mehrschichtigen Selbstklebebändern entsprechend der
DE 197 08 366 A1 bilden
Haftklebemassen die Außenschichten
der Klebestreifen. Klebestreifen können entsprechend
DE 44 28 587 C2 und
US 5,925,459 A ausgeformt
beziehungsweise gemäß
DE 44 31 914 C2 modifiziert
sein. Die Haftklebemasse kann ebenfalls in Produkten entsprechend
der
DE 43 39 604 C2 genutzt
werden.
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Geeignete Zwischenträger beinhalten
beispielsweise schaumstoffhaltige Trägermaterialien (Schaumstoffzwischenräger), insbesondere
Homo- und Copolymere des Ethylens, insbesondere Polyethylene niederer und
sehr niederer Dichte (LDPE, LLDPE, VLDPE), Ethylen-Vinylacetat-Copolymere,
sowie Gemische vorgenannter Polymere. Weitere Polymere können unter
anderem sein:
Polyvinylacetate, Polypropylene, Polyurethane
auf Basis aromatischer und aliphatischer Diisocyanate, Polystyrol,
schlagzähmodifizierte
Polystyrole, PVC, Acrylatcopolymere. Schaumstoffe können vernetzt
oder unvernetzt zum Einsatz kommen.
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Die Dicken der eingesetzten Schaumstoffe
liegen insbesondere zwischen 175 μm
und 10 mm, bevorzugt zwischen 250 μm und 5 mm, besonders bevorzugt
zwischen 350 μm
und 3 mm. Raumdichten betragen 20 bis 400 kg/m3,
bevorzugt 25 bis 250 kg/m3, besonders bevorzugt
von 25 bis 150 kg/m3. Die Schaumstruktur kann
geschlossenzellig, offenzellig oder gemischtzellig sein. Genutzt
werden können
verhautete oder nicht verhautete Schäume von integraler oder nicht
integraler Struktur. Erfindungsgemäß einsetzbar sind ebenfalls Laminate
mehrerer Schaumstoffe.
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Zur Erzeugung einer ausreichenden
Verankerung der eingesetzten Haftklebemassen auf den Schaumstoffen
werden diese vorteilhaft bei der Herstellung und/oder vor ihrer
Beschichtung mit Haftklebstoff einer Vorbehandlung unterzogen. Geeignete
Vorbehandlungsverfahren sind u. a. die Fluorvorbehandlung, die Coronavorbehandlung,
die Plasmavorbehandlung und die Flammvorbehandlung, letztere insbesondere
mittels elektrisch polarisierter Flamme. Vorbehandlungsmethoden
können
alleine oder in Kombination angewandt werden. Bei verhauteten Schäumen und
bei Integralschäumen
kann zur weiteren Verbesserung der Klebmasseverankerung eine Primerung
des Schaumes durchgeführt
werden.
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Offenzellige und gemischtzellige
Schäume
können
einer Imprägnierung
unterzogen sein. Zwischen Schaumstoff und Haftklebemassen kann optional
eine Sperrschicht integriert sein, um die Wanderung migrationsfähiger Materialien
zwischen Haftklebemassen und Schaumstoff zu reduzieren.
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Herstellung
der Haftklebemassen
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Die Herstellung und Verarbeitung
der Haftklebemassen kann aus Lösung
sowie aus der Schmelze erfolgen. Als Vorteilhaft hat sich hierbei
die Fertigung der Klebemasse aus der Schmelze herausgestellt. Für den letzteren
Fall umfassen geeignete Herstellprozesse sowohl Batchverfahren als
auch kontinuierliche Verfahren. Hierbei bietet sich die kontinuierliche
Fertigung der Haftklebemasse mit Hilfe eines Extruders an.
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Konfektionierung
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Typische Konfektionierformen der
die erfindungsgemäßen Haftklebemasse
nutzenden Selbstklebebänder
sind Klebebandrollen sowie Klebestreifen, wie sie zum Beispiel in
Form von Stanzlingen erhalten werden. Optional enthalten Stanzlinge
einen nicht haftklebrigen Anfasserbereich, von welchem aus der Ablöseprozess
ausgeführt
werden kann.
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Einseitig haftklebrige Selbstklebebänder können hierbei
zum Beispiel durch einseitige Inertisierung zuvor genannter beidseitig
haftklebriger Selbstklebebänder
beziehungsweise Selbstklebestreifen erhalten sein.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Beispielen näher
erklärt,
ohne damit die Erfindung in irgendeiner Form beschränken zu
wollen.
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Wie oben beschreiben werden Haftklebestreifen
bestehend aus folgenden Bestandteilen hergestellt: Beispiel
1:
Vergleichsbeispiel
C1:
Beispiel
2:
Vergleichsbeispiel
C2:
Tabelle
1: Mechanische und klebtechnische Daten
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Die Tabelle 1 zeigt mechanische und
klebtechnische Daten für
die vorbeschriebenen Beispiele. Wie aus den gemessenen Werten für die Vergleichsbeispiele
zu erkennen ist, hat das wasserlösliche
Polymer keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und die
klebtechnischen Eigenschaften bei Verklebungen im Trockenen.
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Tabelle
2: Verklebungsleistungen unter Einwirkung von Feuchtigkeit
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Die Tabelle 2 zeigt Verklebungsleistungen
unter Einwirkung von Feuchtigkeit. Durch die Zugabe eines wasserlöslichen
Polymers sind die Verklebungsleistungen unter Feuchtigkeitseinfluss
auf hydrophilen Untergründen
deutlich verbessert worden. Bereits geringe Mengen sind ausreichend,
um den gewünschten
Effekt zu erzielen.
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Die mechanischen und klebtechnischen
Daten wurden wie folgt ermittelt:
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Zugfestigkeit beziehungsweise
max. Dehnung
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Die Zugfestigkeit beziehungsweise
max. Dehnung wurde in Anlehnung an DIN 53504 unter Verwendung von
Schulterstäben
der Größe S3 bei
einer Separationsgeschwindigkeit von 300 mm pro Minute gemessen.
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Ablösekraft
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Die Ablösekraft (Stripkraft beziehungsweise
Stripspannung) wurde mit Hilfe einer Klebstoff-Folie mit den Abmessungen
50 mm Länge × 20 mm
Breite mit einem am oberen Ende nicht haftklebrigen Anfasserbereich
ermittelt. Die Klebstoff-Folie wurde zwischen zwei deckungsgleich
zueinander angeordneten Stahlplatten mit einer Abmessung von 50
mm × 30
mm mit einem Anpressdruck von jeweils 50 Newton verklebt. Die Stahlplatten
haben an ihrem unteren Ende je eine Bohrung zur Aufnahme eines S-förmigen Stahlhakens.
Das untere Ende des Stahlhakens trägt eine weitere Stahlplatte, über welche
die Prüfanordnung
zur Messung in der unteren Klemmbacke einer Zugprüfmaschine
fixiert werden kann. Die Verklebungen werden für eine Dauer von 24 Stunden
bei + 40 °C
gelagert. Nach der Rekonditionierung auf Raumtemperatur wird der
Klebfolienstreifen mit einer Zuggeschwindigkeit von 1000 mm pro
Minute parallel zur Verklebungsebene und kontaktfrei zu den Kantenbereichen
der beiden Stahlplatten herausgelöst. Dabei wird die erforderliche
Ablösekraft
in Newton (N) gemessen. Angegeben wird der Mittelwert der Stripspannungswerte
(in N pro mm2), gemessen in dem Bereich,
in welchem der Klebestreifen auf einer Verklebungslänge zwischen
10 mm und 40 mm von den Stahluntergründen abgelöst ist.
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Schälfestigkeit
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Zur Ermittlung der Schälfestigkeit
werden die zu untersuchenden Haftklebestreifenmuster einseitig vollflächig mit
einer 23 μm
starken PET-Folie (beispielsweise Hostaphan RN 25; Mitsubishi Chemicals)
luftblasenfrei einkaschiert. Danach wird die zweite Klebfolienstreifenseite
an einem Ende mit einem ca. 6 mm langen Folienstreifen (ebenfalls
Hostaphan RN 25) abgedeckt, so dass an diesem Ende ein beidseitig
nicht haftklebriger Anfasserbereich entsteht. Hiernach wird der
zu prüfende
Klebfolienstreifen vorderseitig mit leichtem Fingerandruck auf den
Prüfuntergrund
(gestrichene Raufasertapete: Tapete = Erfurt Körning 52, Farbe = Herbol Zenit
LG, Tapete verklebt auf Pressspanplatte) aufgeklebt. Die Haftklebfolienmuster
werden anschließend
10 Sekunden lang bei einem Anpressdruck von 90 N pro 10 cm2 Haftklebefläche angedrückt. Danach werden die Haftklebemuster
15 Minuten bei 40 °C
konditioniert. Die Prüfplatten
werden anschließend
horizontal fixiert, so dass der Klebestreifen nach unten gerichtet
ist. An den nicht klebenden Anfasser wird mit Hilfe einer Klemme (20
g) ein Gewicht von 50 g befestigt, so dass die entstehende Schälbelastung
(ca. 0,7 N pro 20 mm Klebstreifenbreite) orthogonal zur Verklebungsebene
wirkt. Nach einer Testphase von 15 Minuten und wiederholt nach weiteren
24 Stunden wird diejenige Strecke markiert, die der Klebestreifen
vom Verklebungsuntergrund seit Versuchsbeginn abgeschält ist.
Der Abstand zwischen den beiden Markierungen wird als Schälweg (Einheit: mm
pro 24 Stunden) angegeben.
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Kippscherfestigkeit
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Zur Bestimmung der Kippscherfestigkeit
wird die zu prüfende
Klebstoff-Folie der Abmessung 20 mm × 50 mm, die an einem Ende
beidseitig mit einem nicht haftklebrigen Anfasserbereich versehen
ist (erhalten durch Aufkaschieren von 25 μm starker biaxial verstreckter
Polyesterfolie der Abmessungen 20 mm × 13 mm (Hostaphan RN 25))
mittig auf eine hochglanzpolierte quadratische Stahlplatte der Abmessung
40 mm Länge × 40 mm
Breite × 3
mm Dicke verklebt. Die Stahlplatte ist rückseitig mittig mit einem 10
cm langen Stahlstift versehen, welcher vertikal auf der Plattenfläche sitzt.
Die erhaltenen Probekörper
werden mit einer Kraft von 100 N auf den zu prüfenden Haftgrund (Stahl) mit
einer Andruckzeit von 5 Sekunden verklebt und 5 Minuten im unbelasteten
Zustand belassen. Nach Beaufschlagung der gewählten Kippscherbelastung durch
Anhängen eines
Gewichtes (20 N bei 50 mm Hebelarm) wird die Zeit bis zum Versagen
der Verklebung (Kippscherstandzeit) ermittelt. Das Testklima ist
dabei 23°C
bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 %.
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Kippscherfestigkeit (Kippscherstandzeiten)
unter Feuchtigkeitseinfluss
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Die Messung der Kippscherfestigkeit
unter dem Einfluss von Feuchtigkeit erfolgt wie oben beschrieben mit
der Ausnahme, dass die Messung unter einer relativen Luftfeuchtigkeit
von 85 % bei einer Temperatur von 35 °C durchgeführt wird. Als Testgrund werden
Fensterglasplatten der Stärke
4 mm verwendet, die vorher mit Ethylacetat und Ethanol gereinigt
wurden. Die Verklebung und Probenpräparation ist identisch mit
der Bestimmung der Kippscherfestigkeit bei Normalklima. Als Belastung
wird ein Gewicht von 10 N bei einem Hebel von 50 mm verwendet
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Schälfestigkeit
unter Feuchtigkeitseinfluss
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Die Messung der Schälgeschwindigkeit
unter dem Einfluss von Feuchtigkeit erfolgt wie oben unter Schälgeschwindigkeit
beschrieben mit der Ausnahme, dass die Messung unter einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 85 % bei einer Temperatur von 35 °C durchgeführt wird.
Als Testgrund werden Fensterglasplatten der Stärke 4 mm verwendet, die vorher
mit Ethylacetat und Ethanol gereinigt wurden. Die Verklebung und
Probenpräparation
ist identisch mit der Bestimmung der Schälfestigkeit im Normalklima.
Die Belastung beträgt
70 g. Die Bestimmung des Schälweges
erfolgt in mm/24h.
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Herstellung
der Prüfkörper
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Herstellung der Haftklebestreifen:
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sHaftklebemassen werden in einem
heizbaren Kneter mit Sigma-Schaufel (Werner & Pfleiderer LUK 1,0 K3 ausgerüstet mit
einem Thermostaten LTH 303 der Firma mgw LAUDA) bei einer Temperatur
von ca. 160 bis 180° C
und unter Inertisierung mit Kohlendioxid als Schutzgas zu einer
homogenen Mischung verarbeitet. Nach dem Erkalten werden durch ca.
zehnminütiges
Verpressen der Klebemasse bei 120 bis 140° C (temperierbare Presse: Typ
KHL 50 der Firma Bucher-Guyer) einschichtige Klebstoff-Folienstücke der
Dicke 700 μm
(50 μm Mittelwert
(2-fache Standardabweichung)) hergestellt. Einschichtige Haftklebestreifen
der gewünschten
Abmessungen werden durch Ausstanzen erhalten. Im Falle der Herstellung
mehrschichtiger Haftklebestreifen werden die entsprechenden Schichten
zuvor durch Kaschierung (gegebenenfalls durch Heißkaschierung)
verbunden und danach die Klebestreifen durch Ausstanzen vereinzelt.
Beispiel 2:
Vergleichsbeispiel C2:
Tabelle 1: Mechanische und klebtechnische Daten
